應(yīng)用于改善風(fēng)電并網(wǎng)特性的集群控制系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著化石能源資源供應(yīng)的日益緊張，大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用新能源和可再生能源，對(duì)保障能源穩(wěn)定供應(yīng)、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少溫室氣體排放、帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。儲(chǔ)能系統(tǒng)因其具有靈活的控制功率輸出的能力，因此可以解決可再生能源發(fā)電的間歇性和隨機(jī)波動(dòng)性問(wèn)題，緩解高峰負(fù)荷供電的需求，提高現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備的利用率和電網(wǎng)運(yùn)行效率，還可以用來(lái)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)的突發(fā)性故障，提高電能質(zhì)量，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)優(yōu)質(zhì)、安全、可靠供電的要求。因此，研究應(yīng)用于改善風(fēng)

2、電并網(wǎng)特性的儲(chǔ)能集群控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)具有十分重要的意義。
　　本文針對(duì)改善風(fēng)電并網(wǎng)的問(wèn)題，主要進(jìn)行了如下研究工作:
　　(1)本文針對(duì)目前風(fēng)電并網(wǎng)存在的問(wèn)題，提出了改善風(fēng)電功率波動(dòng)性的措施和抑制次同步諧振的措施，以使風(fēng)電能夠更好的并入電力系統(tǒng)，緩解能源危機(jī)。儲(chǔ)能技術(shù)因其具備快速的功率控制的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，主要包括應(yīng)用于解決可再生能源和分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、電動(dòng)汽車以及國(guó)防等領(lǐng)域。因此本文應(yīng)用儲(chǔ)能平

3、抑風(fēng)電功率波動(dòng)，采用變時(shí)間常數(shù)一階濾波平抑波動(dòng)算法，考慮了兩時(shí)間尺度風(fēng)電平抑波動(dòng)指標(biāo)，算例仿真分析驗(yàn)證了該算法的合理性，達(dá)到了用較少的儲(chǔ)能平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的目的。同時(shí)本文研究了風(fēng)電經(jīng)串聯(lián)補(bǔ)償線路并網(wǎng)的次同步諧振問(wèn)題，并提出了在雙饋異步風(fēng)機(jī)(doubly fed induction generators，DFIG)轉(zhuǎn)子側(cè)附加次同步諧振阻尼控制器來(lái)抑制次同步諧振，接著通過(guò)算例仿真驗(yàn)證了該控制器能夠有效地抑制SSR振蕩。
　　(2)針對(duì)

4、本文對(duì)改善風(fēng)電并網(wǎng)措施的理論研究，開(kāi)發(fā)了儲(chǔ)能集群控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由中央控制中心、監(jiān)控保護(hù)一體化智能終端設(shè)備、后臺(tái)監(jiān)視軟件構(gòu)成。該系統(tǒng)的核心設(shè)備是監(jiān)控保護(hù)一體化智能終端設(shè)備。該智能終端設(shè)備具有雙核處理器（ARM+DSP），性能良好，并且具有良好的可擴(kuò)展性。智能終端設(shè)備具有Linux操作系統(tǒng)，因此可以基于該智能終端設(shè)備靈活開(kāi)發(fā)應(yīng)用功能。
　　(3)主要進(jìn)行了儲(chǔ)能集群控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。首先搭建了實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，包括鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、功

5、率變換器(PCS)、風(fēng)電模擬輸入設(shè)備、儲(chǔ)能集群控制系統(tǒng)構(gòu)成，接著進(jìn)行儲(chǔ)能集群控制系統(tǒng)的平抑功率波動(dòng)功能的驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明:1）由于PCS損耗、測(cè)量誤差的影響，導(dǎo)致測(cè)試值與指令值有一定的誤差，同時(shí)影響平抑效果;2）無(wú)論是1秒，3秒，還是10秒一次風(fēng)功率值，指標(biāo)都不能夠完全滿足每分鐘2％，但是隨著時(shí)間的推移該指標(biāo)也能夠完全滿足;3）隨著風(fēng)功率時(shí)間間隔的增大，平抑效果有明顯的改善，這是因?yàn)閮?chǔ)能電池的響應(yīng)時(shí)間會(huì)影響指令的執(zhí)行，但是，隨著采樣時(shí)